环状管网水力计算课件

1、环状管网水力计算环状管网水力计算环状管网设计2前述水力计算基础工作完成后，环状网设计还需哪些计算?回顾求管段的设计流量（也即管段计算流量)的流程:管网总供水量Q各个大用户的集中流量之和q各段干管长度之和L比流量qs沿线流量ql折算部分集中流量节点流量qi管段计算流量qij枝状网时，各管段的设计流量是唯一确定的（准确的）环状网时，各管段的满足一定的关系，但不能准确确定，只能粗略的预估（初步大致分配)。环状管网设计2前述水力计算基础工作完成后，环状网设计还需哪些环状管网设计3环状管网水力计算全过程管网总供水量Q各个大用户的集中流量之和q各段干管长度之和L比流量qs沿线流量ql折算部分集中流量节点流

2、量qi初步分配的非准确的管段计算流量qij二泵扬程、水塔高度寻找控制点C准确的管段水头损失准确的管段计算流量管网平差环状管网设计3环状管网水力计算全过程管网总供水量Q比流量qs环状管网设计4水厂供来100 L/sqA=30 L/sqC=50 L/sqB=20 L/s123-100+30+q1-2+q1-3=0 -q1-2+20+q2-3=0 q1-2、q1-3、q2-3这几个流量的准确值，还需满足什么关系?环的能量方程: Z1+H1-s1-2q1-2-s2-3q2-3=Z1+H1-s1-3q1-31.8521.8521.852环状管网设计4水厂供来100 L/sqA=30 L/sqC=环状管网

3、设计555%30%10%5%水厂供来100 L/sqA=30 L/sqC=50 L/sqB=20 L/s123-100+30+q1-2+q1-3=0 -q1-2+20+q2-3=0 -s1-2q1-2-s2-3q2-3+s1-3q1-3=0 接下来要来求解这个方程组的数学方法，即为平差。或者说，求得这3个管段设计流量的准确值的过程，即为平差。1.8521.8521.852环状管网设计555%30%10%5%水厂供来100 L/sq环状管网设计655%30%10%5%水厂供来100 L/sqA=30 L/sqC=50 L/sqB=20 L/s123-100+30+q1-2+q1-3=0 -q1-

4、2+20+q2-3=0 -s1-2q1-2-s2-3q2-3+s1-3q1-3=0 1、这个方程组叫“环方程组”，以“管段设计流量”为未知数。一共(J-1）L个方程2、其中:J一1个节点连续方程；L个能量方程(环的连续方程)3、这个“解环方程组”的方法叫平差；其他方法不叫平差4、大致过程1.8521.8521.852前述水力计算基础工作完成后，环状网设计还需哪些计算?55%30%10%5%123环状管网设计655%30%10%5%水厂供来100 L/sq环状管网设计7水厂供来100 L/s-100+30+q1-2+q1-3=0 -q1-2+20+q2-3=0 -s1-2q1-2-s2-3q2-

5、3+s1-3q1-3=0 1.8521.8521.85255%30%10%5%qA=30 L/sqC=50 L/sqB=20 L/s123管网平差步骤：（哈代-克罗斯法)1）根据城镇的供水情况，拟定环状网各管段的水流方向，按每一节点满足连续性方程（质量守恒）的条件， 并考虑供水可靠性要求的原则进行流量分配，得到初步分配的管段流量qi-j(0)。这里的i,j表示管段两端的节点编号。2）根据管段流量qi-j(0)，按经济流速选择管径。3）求出各管段的摩阻系数si-j=ai-j Li-j，然后由si-j和qi-j(0)求出水头损失hi-j(0)=si-j(qi-j(0)n。环状管网设计7水厂供来10

6、0 L/s-100+30+q1-2环状管网设计8水厂供来100 L/s-100+30+q1-2+q1-3=0 -q1-2+20+q2-3=0 -s1-2q1-2-s2-3q2-3+s1-3q1-3=0 1.8521.8521.85255%30%10%5%qC=50 L/sqB=20 L/s123qA=30 L/s4）假定各环内水流顺时针方向管段的水头损失为正（简记:“名正言顺”)，逆时针方向管段的水头损失为负，计算该环内各管段的水头损失代数和hi-j(0)，若hi-j(0)0，则其即为第一次闭合差hi-j(0)。(注:hi(0)中角标i表示环的编号。)若hi(0)0，则说明顺时针方向各管段中初

7、步分配的流量较多，逆时针方向各管段中分配的流量较少。若hi(0)0，则说明顺时针方向各管段中初步分配的流量较少，而逆时针方向各管段中分配的流量较多。环状管网设计8水厂供来100 L/s-100+30+q1-2环状管网设计9水厂供来100 L/s55%30%10%5%qC=50 L/sqB=20 L/s123qA=30 L/s管网平差步骤:5）计算每环内各管段的|sijqijn-1|及其总和|sijqijn-1|，按下式计算出各环的校正流量：显然，由上式可知，若某环i的闭合差hi为正，则其校正流量qi为负；反之亦然。人为规定：管网平差计算时，所用水头损失公式为海曾-威廉公式，因此上述校正流量公式

8、中的n取1.852。环状管网设计9水厂供来100 L/s55%30%10%5%q环状管网设计10水厂供来100 L/s55%30%10%5%qC=50 L/sqB=20 L/s123qA=30 L/s管网平差步骤:6）所求的校正流量qi若为正，表明其为顺时针方向；若为负，则其为逆时针方向。以校正流量调整各管段的流量的方法：凡是水流方向和其校正流量qi方向相同的管段，以其原流量的绝对值加上校正流量的绝对值；凡是水流方向和其校正流量qi方向相反的管段，以其原流量的绝对值减去校正流量的绝对值。环状管网设计10水厂供来100 L/s55%30%10%5%11环状管网设计水厂供来100 L/s55%30

9、%10%5%qC=50 L/sqB=20 L/s123qA=30 L/s平差结束的判定条件：按照校正后流量再进行计算各管段水头损失值，如果闭合差尚未达到允许的精度，再从第3步按每次调整后的流量反复计算，直到每环的闭合差满足要求为止。手工计算时，每环（指基本环）的闭合差要求小于0.5m,大环(指管网图形最外围管段所围成的环）的闭合差小于 1.0m。计算机平差时，闭合差的大小可以达到任何要求的精度一般取用0.010.05m。11环状管网设计水厂供来100 L/s55%30%10%5%环状管网设计1203Catch the feel of design in contemporary colors

10、and styles.04Catch the feel of design in contemporary colors and styles.泵站12345管网平差步骤：对于两环的公共管段，在得到各环的校正流量后，按照前述调整原则将两环的校正流量同时带入对其原流量进行修正。环状管网设计1203Catch the feel of de13环状管网设计在环状管网平差时，当相邻二环的闭合差方向一致时，其公共管段的校正流量应为下列何项?(A）相邻二环校正流量绝对值之和 (B）相邻二环校正流量绝对值之差(C）相邻二环校正流量绝对值之和的一半 (D）相邻二环校正流量绝对值之差的一半泵站12345答案选B13环状管网设计在环状管网平差时，当相邻二环的闭合差方向一致14环状管网设计环状管网水力计算全过程管网总供水量Q各个大用户的集中流量之和q各段干管长度之和L比流量qs沿线流量ql折算部分集中流量节点流量qi初步分配的非准确的管段计算流量qij二泵扬程、水塔高度寻找控制点C准确的管段水头损失准确的管段计算流量管网平差14环状管网设计环状管网水力计算全过程管网总供水量Q比流量q15环状管网设计消防校